浅论土木工程(3)

　　浅层地基处理有很多种工艺，比如冲击碾压、强夯、重型机械压实、振冲挤密、换填和排水击密法等。根据三跑道的场地条件和工程地质条件，确定三跑道浅层地基处理采用以下两种方案之一：“井点降水+垫层+冲击碾压”方案和“井点降水+强夯+垫层+冲击碾压”方案，在两种方案的比选中，在同样能达到浅层地基处理目的的前提下专家认为，“井点降水+垫层+冲击碾压”方案是三跑道经济而有效的浅层地基处理方案。这也是三跑道系统真正的设计革命，反映出民航设计总院和民航华东设计院的博弈中以华东院胜出而告终。

　　（2）深层地基处理方案确定的理由：

　　预压法是深层地基处理常用的经济而有效的方法，根据场区实际情况，提出了“堆载预压”和“真空预压”两个方法并进行比选。真空预压法和堆载预压法都属于预压法，对深层软弱土基处理效果显著，通过在预压期内基本或部分完成工程荷载作用下的预期沉降，从而减少工后沉降的发生，同时提高地基的承载力和稳定性。针对三跑道，真空预压法和堆载预压法相比具有更适用的特点：

　　三跑道的古河道区域深层地基处理采用真空预压法。

　　2.2.2 三跑道地基处理施工工艺创新点：

　　（1）三跑道场地属河口、砂嘴、砂岛地貌，为百年前新淤积而成的滨海平原，地基土质总体上具有高含水量、高压缩性、低强度的工程特征。通过工程地质条件和沉降计算分析认为，三跑道场区主要存在两个工程地质问题：沉降变形问题（主要是在古河道区域与两侧引起的差异沉降变形）和浅层土不均匀及低强度问题。如何有效解决上述问题是本次地基处理工程的一大难题。

　　（2）针对三跑道存在的主要工程地质问题，提出了全范围采用“高真空降水+山皮石垫层+冲击碾压”浅层加固处理，古河道区域采用“真空预压+山皮石垫层+冲击碾压”深、浅结合处理，以达到减少差异沉降的目的。

　　（3）无论是真空预压还是冲击碾压，在如此大面积的机场场道地基处理中都是首次采用。虽然冲击碾压在二跑道地基处理时已经作为代替满夯的措施开始使用，但三跑道第一次将其作为单独的地基处理手段本身就是一种大胆的尝试。真空预压与冲击碾压相结合的地基处理方式的成功运用，不仅为三跑道地基处理节约了投资，缩短了工期，同时也为类似工程提供了有益的借鉴。

　　2.2.3 沉降分析和容许沉降量的计算：

　　（1）工程荷载：对三跑道天然地基而言，其主要工程荷载包括道面结构荷载和填土荷载。其中，道面结构荷载为20.5KPa，填土荷载为8.6KPa。工程总荷载为29.1KPa。

　　（2）沉降变形计算式：地基沉降变形计算采用建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的分层总和法。

　　（3）沉降变形计算结果：在工程荷载（道面结构荷载和填土荷载）作用下，跑道中线处天然地基的沉降为34.7cm（正常区域）和43.5cm（古河道区域）。

　　2.2.4 三跑道系统地基处理方案的实施：

　　2.2.4.1 真空预压地基处理：

　　真空预压技术是一个组合工艺，完成过程也需要其他的地基处理方法配合实现，如深层搅拌桩和塑料排水板的技术，设计技术要求如下：

　　①排水垫层材料采用砂砾石（上部10cm厚可采用中粗砂，以利于保护真空密封膜），垫层厚度为50cm，砂砾石垫层要求有良好的渗透性，渗透系数不低于10-2cm/s，含泥量不超过3%。

　　②塑料排水板采用C型，宽度10cm，厚度不小于4.5mm。塑料排水板呈等边三角形平面布置，间距为1.5m。

　　③塑料排水板入土深度以穿透第④淤泥质粘土层为准，约为20m。

　　④真空预压的膜下真空度应保持在650mmHg以上。

　　⑤密封帷幕采用水泥搅拌桩。水泥搅拌桩的渗透系数检测采用原位注水渗透检测，现场成桩7天后取芯进行注水试验，要求桩体的渗透系数小于1×10-6cm/s。

　　表1